KR101514670B1 - The utilization method of wireless broadcasting channels using spectrum sensing in immersive broadcasting of multiple devices - Google Patents

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KR101514670B1 KR1020130125456A KR20130125456A KR101514670B1 KR 101514670 B1 KR101514670 B1 KR 101514670B1 KR 1020130125456 A KR1020130125456 A KR 1020130125456A KR 20130125456 A KR20130125456 A KR 20130125456A KR 101514670 B1 KR101514670 B1 KR 101514670B1
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Abstract

The present invention relates to a method for utilizing wireless broadcasting channels using spectrum sensing in immersive broadcasting of multiple devices. According to the method, wireless channel connection between a home server and multiple devices can be possible by using a digital TV broadcast band of 54-698 MHz instead of the prior ISM band. The method includes the steps of: a) searching a vacant channel by spectrum sensing performed in the home server; b) setting a vacant channel, which has the smallest amount of interference among the vacant channels searched by spectrum sensing, as a synchronization and control channel; c) determining transmission power of the home server by using reception power information of the devices; d) transmitting visual information from the home server to the devices through the control channel; e) transmitting null data through an image channel, allocated by the home server; f) determining whether a MPEG-2 TS packet has been received by the home server; and g) transmitting image data and visual information through the allocated image channel and immersive data and visual information through the control channel by the home server after receiving the MPEG-2 TS packet. The devices search synchronization channels by searching the digital TV broadcast band of 54-698 MHz.

Description

다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법{The utilization method of wireless broadcasting channels using spectrum sensing in immersive broadcasting of multiple devices}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio broadcasting channel using spectral sensing in a multi-

본 발명은 다중 디바이스 실감방송에서 무선방송채널 활용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 ISM대역을 사용하는 것이 아니라 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 활용하여 홈서버와 다중 디바이스들간의 무선 채널 접속이 가능하도록 된 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of using a wireless broadcast channel in a multi-device realistic broadcast, and more particularly, to a method of using a wireless broadcast channel in a multi- The present invention relates to a method of using a wireless broadcast channel using spectral sensing in a multi-device realistic broadcast capable of channel access.

현재의 실감방송에서는 방송서버와 홈서버 간의 유선인터넷 연결뿐만 아니라 홈서버와 TV, 노트북, 휴대폰, 그리고 실감재현장치와는 유선 및 무선으로 연결되어 있다. In the present realistic broadcasting, not only wired Internet connection between a broadcasting server and a home server but also a home server, a TV, a notebook, a mobile phone, and a realistic reproduction device are connected by a wired or wireless connection.

이와 같은, 홈서버와 다중 디바이스들간의 무선연결에서 기존의 WLAN 혹은 WPAN은 기존의 무선시스템과의 혼용으로 사용하기 때문에 패킷충돌 및 간섭이 심하게 유발할 수 있는 단점이 있다.In the wireless connection between the home server and the multiple devices, the conventional WLAN or WPAN is used in combination with the existing wireless system, which may cause packet collision and interference.

도 1은 일반적인 종래의 실감방송 서비스 시스템의 구성을 나타낸 예시도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a conventional realistic reality broadcast service system.

기존 실감방송서비스에서는 도 1에 도시된 바와 같이 WiFi와 Bluetooth를 이용하여 홈서버와 실감재현장치와의 유무선 연결을 구성하는 방법을 사용하고 있다.In the conventional realistic broadcasting service, as shown in FIG. 1, a method of configuring a wired / wireless connection between a home server and a real-feeling reproducing device using WiFi and Bluetooth is used.

그러나 도 1에 도시된 WiFi와 Bluetooth 통신의 경우 기존의 무선통신시스템들의 혼잡 사용으로 해당 주파수(ISM대역)에 대한 사용 빈도가 많아 주파수 간섭이 커서 실감방송서비스에 활용하는 것이 적합하지 않은 단점이 있다.
However, in the case of WiFi and Bluetooth communication shown in FIG. 1, because of the frequency of use for the corresponding frequency (ISM band) due to the congestion of existing wireless communication systems, frequency interference is large and it is not suitable to use for realistic broadcasting service .

대한민국 등록특허공보 10-1183719(등록일자 2012년09월11일)Korean Registered Patent No. 10-1183719 (registered on September 11, 2012)

본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 활용하여 실감방송시스템에서 홈서버(미디어게이트웨이)와 다중 디바이스들간의 연결을 무선채널을 통해 연결되도록 함으로써, 기존 실감방송 시스템에서 홈서버와 유선 또는 무선으로 연결되던 TV, 노트패드, 스마트폰을 포함한 실감재현장치들을 디지털TV 방송대역을 활용하여 홈서버와 모든 디바이스들을 무선으로 연결할 수 있도록 된 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a real- It is possible to wirelessly connect the home server and all the devices by utilizing the digital TV broadcasting band using the real-life reproduction devices including the TV, the notepad, and the smart phone, which are connected to the home server in a wired or wireless manner in the existing real- And to provide a method of using a wireless broadcast channel using spectral sensing in multi-device realistic broadcasting.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법은, 다중 디바이스 실감방송에서의 무선방송채널 활용방법에 있어서, a) 홈서버에서 수행되는 스펙트럼 센싱에 의한 빈채널을 탐색하는 단계와; b) 상기 스펙트럼 센싱을 통하여 탐색한 빈채널들 중에 간섭량이 가장 적은 채널을 동기 및 제어 채널로 설정하는 단계; c) 디바이스들의 수신전력 정보를 활용하여 홈서버의 송신전력을 결정하는 단계; d) 홈서버는 제어채널을 통하여 디바이스들에게 시각정보를 전송하는 단계; e) 홈서버는 영상채널을 할당하고 영상 채널을 통하여 Null Data를 전송하는 단계; f) 홈서버는 MPEG-2 TS 패킷이 수신되었는지 여부를 판단하는 단계; 및 g) 홈서버는 상기 MPEG-2 TS 패킷이 수신되면 할당된 영상채널을 통해 영상데이터 및 시각정보를 전송하고 제어채널을 통해 실감데이터 및 시각정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 디바이스들은 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 조사하여 동기채널을 탐색하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for utilizing a wireless broadcast channel using spectral sensing in a multi-device realistic broadcast, the method comprising: a) Searching for an empty channel by spectral sensing; b) setting a channel having the smallest interference amount among the idle channels searched through the spectrum sensing as a synchronization and control channel; c) determining the transmission power of the home server using the received power information of the devices; d) transmitting the time information to the devices through the control channel; e) allocating a video channel to the home server and transmitting null data through the video channel; f) determining whether an MPEG-2 TS packet has been received; And g) transmitting, when the MPEG-2 TS packet is received, the video data and the time information through the assigned video channel and transmitting the sensed data and the time information via the control channel, The digital TV broadcast band of -698 MHz is examined to search for a synchronization channel.

본 발명의 상기 a) 단계는, 실감방송을 시작하기 이전에 홈서버와 디바이스들간에 빈 방송채널을 탐색하는 것으로 사용 중인 디지털 TV 방송채널을 인지하고, 홈서버 운용 공간과 시간 영역에서 디지털 TV채널로 사용하고 있지 않은 빈채널들을 탐색하는 것을 특징으로 한다.In the step a) of the present invention, a blank broadcasting channel is searched between the home server and the devices before the real-time broadcasting is started, the digital TV broadcasting channel being used is recognized, and the digital TV channel And search for empty channels that are not being used.

본 발명의 상기 (d) 단계의 시각정보는, 디바이스들간의 시간동기를 맞추기 위하여 사용하는 것으로, 홈서버는 채널 프레임의 시작타임에 일치하는 시각정보를 디바이스들에게 전송하고, 각 디바이스들은 프레임동기를 획득한 후에 다음 프레임 시작타임에 이의 시각정보를 설정하며, 이의 시간정보에 의거하여 PTS(presentation time stamp) 타임을 할당하는 것을 특징으로 한다.The time information in the step (d) of the present invention is used for synchronizing time synchronization between devices. The home server transmits time information corresponding to a start time of a channel frame to devices, , Sets the time information at the next frame start time, and assigns a presentation time stamp (PTS) time based on the time information.

본 발명의 상기 (d) 단계의 시각정보는, 상기 홈서버에서 다음 프레임의 시작 타임에 일치하는 시각정보를 전송하고 각 디바이스들은 프리엠블을 이용하여 프레임동기를 획득하고 획득된 프레임동기에 의거하여 다음 프레임의 시작타임에 시각정보를 설정하여 영상 및 실감효과의 재현시간을 동기화하는 것을 특징으로 한다.In the step (d) of the present invention, the time information corresponding to the start time of the next frame is transmitted from the home server, each device acquires frame synchronization using the preamble, and based on the acquired frame synchronization The time information is set at the start time of the next frame to synchronize the reproduction time of the image and the real effect.

본 발명의 상기 e) 단계는, 홈서버에서 영상채널의 데이터율과 다중영상 여부를 판단하여 영상 주파수 채널들을 할당하고 영상채널 연결시험으로 Null 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.The step e) of the present invention is characterized in that the home server determines whether the data rate of the video channel is multi-video or not and allocates video frequency channels and transmits null data through an image channel connection test.

본 발명의 상기 e) 단계에서, 실감방송서비스를 위해 홈서버와 디바이스들간에 두 개 이상의 방송주파수 채널의 할당되며, 하나의 주파수 채널은 동기 및 제어 채널로 할당하고 다른 한 개 이상의 채널은 영상채널들로 할당되는 것을 특징으로 한다.In the step e) of the present invention, two or more broadcast frequency channels are allocated between the home server and the devices for real-time broadcast service, one frequency channel is assigned as a synchronization and control channel, As shown in FIG.

본 발명의 상기 디바이스들은 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 조사하여 동기채널을 탐색하는 것을 특징으로 한다.
The devices of the present invention are characterized by searching for a synchronization channel by examining a digital TV broadcast band of 54-698 MHz.

이상과 같이 본 발명에서 추구하는 기술적 문제 해결은 홈서버에 스펙트럼 센싱 기능을 추가하여 기존의 주파수 혼잡이 심각한 ISM대역의 활용이 아닌 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 활용하여 실감방송서비스를 수행함으로써, 디지털TV 방송대역을 활용하고 있는 기존 방송시스템에 간섭영향을 미치지 않으면서 가정이나 건물내의 실감방송서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다. As described above, the technical problem solving pursued by the present invention adds a spectrum sensing function to the home server, so that the real frequency broadcasting service is performed by utilizing the digital TV broadcasting band of 54-698 MHz instead of the use of the ISM band where the existing frequency congestion is serious Thus, it is possible to provide a real-life broadcasting service in a home or a building without affecting the existing broadcasting system utilizing the digital TV broadcasting band.

또한, 본 발명은 기존의 디지털 TV, 즉 지상파 방송 시스템에 거의 간섭 영향을 미치지 않는 형태의 방송 주파수 활용 방안을 제공함으로써, 기존 실감방송 시스템에서 홈서버와 유선 또는 무선으로 연결되던 TV, 노트패드, 스마트폰을 포함한 실감재현장치들을 디지털TV 방송대역을 활용하여 홈서버와 모든 디바이스들을 무선으로 연결할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the present invention provides a broadcasting frequency utilization scheme that does not substantially affect interference with an existing digital TV, that is, a terrestrial broadcasting system, so that a TV, a note pad, It is possible to wirelessly connect the home server and all the devices using the digital TV broadcast band.

도 1은 일반적인 종래의 실감방송 서비스 시스템의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 홈서버(미디어 게이트웨이)에서 디바이스들로의 무선채널 연결과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디바이스들에서 홈서버(미디어 게이트웨이)로의 무선채널 연결과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 영상채널, 제어채널, 동기채널 프레임구조를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 영상채널 멀티프레임과 동기 및 제어 채널 멀티프레임 구조를 나타낸 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a conventional realistic reality broadcast service system.
2 is a flowchart illustrating a process of connecting a wireless channel from a home server (media gateway) to devices according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of connecting a wireless channel from a device to a home server (media gateway) according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a video channel, a control channel, and a synchronization channel frame structure according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a video channel multi-frame and a synchronization and control channel multi-frame structure according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 2내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법은 기존의 실감 방송 홈서버(미디어게이트웨이)와 실감방송 디스플레이 및 실감 재현장치와의 유무선 연결의 구조를 무선 연결로 구성하는 방법에 관한 것으로, 홈서버에 스펙트럼 센싱 기능을 추가하여 기존의 주파수 혼잡이 심각한 ISM대역의 활용이 아닌 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 활용하여 실감방송서비스를 수행하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 기존의 디지털 TV, 즉 지상파 방송 시스템에 거의 간섭 영향을 미치지 않는 형태의 방송 주파수 활용 방법을 제공한다.2 to 5, a method of using a radio broadcasting channel using spectrum sensing in a multi-device realistic broadcasting according to the present invention includes a real-life broadcasting home server (media gateway), a real- And a method of configuring a wired / wireless connection structure with a wireless connection by adding a spectrum sensing function to a home server to utilize a digital TV broadcast band of 54-698 MHz instead of using a serious ISM band And provides a method for performing real-time broadcasting service. In addition, the present invention provides a broadcasting frequency utilization method that does not substantially affect interference with a conventional digital TV, i.e., a terrestrial broadcasting system.

도 2는 본 발명에 따른 홈서버(미디어 게이트웨이)에서 디바이스들로의 무선채널 연결과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a process of connecting a wireless channel from a home server (media gateway) to devices according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 순방향링크는 홈서버에서 디바이스로의 무선채널 연결과정으로 이루어지고, 하게는 홈서버에서 수행되는 스펙트럼 센싱에 의한 빈채널을 탐색하는 단계(100)와, 상기 스펙트럼 센싱을 통하여 탐색한 빈채널들 중에 간섭량이 가장 적은 채널을 동기 및 제어 채널로 설정하는 단계(110), 디바이스들의 수신전력 정보를 활용하여 홈서버의 송신전력을 결정하는 단계(120), 홈서버는 제어채널을 통하여 디바이스들에게 시각정보를 전송하는 단계(130), 홈서버는 영상채널을 할당하고 영상 채널을 통하여 Null Data를 전송하는 단계(140), 홈서버는 MPEG-2 TS 패킷이 수신되었는지 여부를 판단하는 단계(145), 및 홈서버는 상기 MPEG-2 TS 패킷이 수신되면 할당된 영상채널을 통해 영상데이터 및 시각정보를 전송하고 제어채널을 통해 실감데이터 및 시각정보를 전송하는 단계(150)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the forward link of the present invention is a process of connecting a wireless channel from a home server to a device. The forward link 100 searches for an empty channel by spectral sensing performed in a home server, A step 110 of setting a channel having the smallest interference amount among the empty channels searched through the spectrum sensing as a synchronization and control channel, a step 120 of determining a transmission power of the home server using the received power information of the devices, The server transmits time information to the devices through the control channel 130, the home server allocates the video channel and transmits Null Data through the video channel 140, and the home server transmits the MPEG-2 TS packet (Step 145), and when the MPEG-2 TS packet is received, the home server transmits video data and time information through the assigned video channel, And a step 150 of transmitting the data and the time information.

이와 같이 이루어진 본 발명은 홈서버에서 수행되는 스펙트럼 센싱에 의한 빈채널을 탐색하는 단계(100)는 실감방송을 시작하기 전에 홈서버와 디바이스들간에 빈 방송채널을 탐색하는 것으로 사용 중인 디지털 TV 방송채널을 인지하고, 홈서버 운용 공간과 시간 영역에서 디지털 TV채널로 사용하고 있지 않은 빈채널들을 탐색한다.In the present invention, the step 100 of searching for an empty channel by spectral sensing performed in the home server searches for a blank broadcasting channel between the home server and the devices before starting the real broadcasting, And searches for empty channels that are not used as digital TV channels in the home server operating space and time domain.

이후, 홈서버는 스펙트럼 센싱을 통하여 탐색한 빈채널들 중에 간섭량이 가장 적은 채널을 동기 및 제어 채널로 설정하는 단계(110)를 수행한다. Thereafter, the home server performs a step 110 of setting a channel having the smallest interference amount among the empty channels searched through the spectrum sensing as a synchronization and control channel.

이때, 홈서버는 동기 및 제어 채널로 설정한 주파수 채널을 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이, 영상채널 프레임(300)과 동기채널 프레임(320), 그리고 제어채널 프레임(310)을 전송하게 된다. 여기서, 실제적으로는 도 5에 도시된 바와 같이 영상데이터와 동기 및 제어 데이터는 영상채널 멀티프레임(400)과 동기 및 제어 채널 멀티프레임(410) 구조로 전송된다. At this time, the home server transmits the video channel frame 300, the synchronization channel frame 320, and the control channel frame 310 as shown in FIG. 4 using the frequency channel set as the synchronization and control channel . Actually, as shown in FIG. 5, the video data and the synchronization and control data are transmitted in the structure of the video channel multi-frame 400 and the synchronization and control channel multi-frame 410.

상기 디바이스들은 동기채널 프레임(320)의 프리엠블을 이용하여 시간 및 주파수 동기를 획득하고 수신전력을 측정하게 된다. 그리고 역방향 슬롯을 이용하여 각 디바이스들은 측정된 수신전력을 홈서버에 송신하면 홈서버는 송신전력을 결정하는 단계(120)를 수행한다.The devices acquire time and frequency synchronization using the preamble of the synchronization channel frame 320 and measure the received power. When each device transmits the measured reception power to the home server using the reverse slot, the home server performs a step 120 of determining the transmission power.

실감방송서비스는 일반적으로 가정, 극장, 체험관, 영상홀 등과 같이 밀폐된 공간에서 서비스가 제공되므로 홈서버의 송신전력을 제한한다면 다른 밀폐된 공간에서 주파수 재사용이 가능하다. 여기에서 홈서버의 최대송신출력은 일정한 값으로 제한하고 있다. 이의 최대송신출력 값보다 작은 출력을 송출하여 간섭을 최소화하기 위해 각 디바이스들은 홈서버에게 전력정보들을 송신하게 된다. Real-time broadcasting service generally provides service in a closed space such as home, theater, experiential hall, video hall, etc. Therefore, if the transmission power of the home server is limited, frequency reuse in another closed space is possible. Here, the maximum transmission power of the home server is limited to a certain value. Each device transmits power information to the home server in order to transmit an output smaller than its maximum transmission output value and to minimize interference.

이후, 상기 홈서버는 홈서버와 디바이스들간의 시간동기 그리고 디바이스들간의 시간동기를 맞추기 위해 시각정보를 전송하는 단계(130)를 수행한다. 여기서, 시각정보는 디바이스들간의 시간동기를 맞추기 위하여 사용된다. Then, the home server performs a step 130 of transmitting time information to synchronize the time synchronization between the home server and the devices and the time synchronization between the devices. Here, the time information is used to synchronize time between devices.

상기 홈서버는 채널 프레임의 시작타임에 일치하는 시각정보를 디바이스들에게 전송하고 각 디바이스들은 프레임동기를 획득한 후에 다음 프레임 시작타임에 이의 시각정보를 설정하고 이의 시간정보에 의거하여 PTS(presentation time stamp) 타임을 할당하게 된다. The home server transmits time information corresponding to the start time of the channel frame to the devices, and each device acquires frame synchronization, sets its time information at the next frame start time, and generates PTS stamp time.

따라서 홈서버에서는 다음 프레임의 시작 타임에 일치하는 시각정보를 전송하고 각 디바이스들은 프리엠블을 이용하여 프레임동기를 획득하고 획득된 프레임동기에 의거하여 다음 프레임의 시작타임에 시각정보를 설정하여 영상 및 실감효과의 재현시간을 동기화하게 된다.Therefore, the home server transmits the time information corresponding to the start time of the next frame, each device acquires the frame synchronization using the preamble, sets the time information at the start time of the next frame based on the acquired frame synchronization, The reproduction time of the sensation effect is synchronized.

한편, 본 발명은 실감방송서비스를 위해 홈서버와 디바이스들간에 두 개 이상의 방송주파수 채널의 할당한다. 여기서, 하나의 주파수 채널은 동기 및 제어 채널로 할당하고 다른 한 개 이상의 채널은 영상채널들로 할당한다. Meanwhile, the present invention allocates two or more broadcast frequency channels between a home server and devices for real-time broadcast service. Here, one frequency channel is assigned as a synchronization and control channel, and one or more channels are assigned as video channels.

상기 홈서버는 영상채널의 데이터율과 다중영상 여부를 판단하여 영상 주파수 채널들을 할당하고 영상채널 연결시험으로 Null 데이터를 전송하는 단계(140)를 수행한다.The home server determines whether the data rate of the video channel is multi-video and allocates video frequency channels and transmits Null data through an image channel connection test (140).

이러한 일련의 과정들은 홈서버에 MPEG-2 TS 패킷이 수신되기 이전에 홈서버와 디바이스들간의 무선채널 연결과정을 통해 이루어진다. 상기 홈서버는 MPEG-2 TS 패킷이 수신되었는지 여부를 판단하는 단계(145)를 수행하여, MPEG-2 TS 패킷이 수신되지 않은 경우에는 상기 홈서버와 디바이스들간의 시간동기 그리고 디바이스들간의 시간동기를 맞추기 위해 시각정보를 전송하는 단계(130)를 수행하고, MPEG-2 TS 패킷이 수신된 경우에는 할당된 영상채널로는 영상데이터 및 시각정보를 전송하고 제어채널로는 실감데이터 및 시각정보를 전송하는 단계(150)를 수행한다.Such a series of processes is performed through a wireless channel connection process between the home server and the devices before the MPEG-2 TS packet is received in the home server. The home server performs step 145 of determining whether an MPEG-2 TS packet has been received. If the MPEG-2 TS packet is not received, the home server performs time synchronization between the home server and the devices, (Step 130). When the MPEG-2 TS packet is received, video data and time information are transmitted to the allocated video channel, and real-time data and time information are transmitted as a control channel (Step 150).

또한, 도 3은 본 발명에 따른 디바이스들에서 홈서버(미디어 게이트웨이)로의 무선채널 연결과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of connecting a wireless channel from a device to a home server (media gateway) according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 역방향링크는 디바이스에서 홈서버로의 무선채널 연결과정을 나타낸 것으로, 각 디바이스들은 동기채널을 이용하여 시간 및 주파수 동기를 획득하고 수신전력을 측정하는 단계(200)와, 각 디바이스들은 측정된 수신전력 정보를 홈서버에 전송하는 단계(210), 제어채널로 시각정보를 수신하여 디바이스들간에 시간동기화를 실현하는 단계(220), 영상채널을 통하여 Null Data를 수신하는 단계(230), 영상채널을 통해 영상데이터를 수신하고 제어채널을 통해 실감데이터 및 시각정보를 수신하는 단계(240)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the reverse link of the present invention is a wireless channel connection process from a device to a home server. Each device acquires time and frequency synchronization using a synchronization channel and measures reception power (200 Each of the devices transmits the measured reception power information to a home server 210, receives time information on a control channel to realize time synchronization between the devices 220, Receiving (230) receiving the image data through the image channel, and receiving (240) the sensed data and the time information via the control channel.

이와 같이 이루어진 본 발명의 각 디바이스들은 예를 들어, 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 조사하여 동기채널을 탐색한다. 여기서, 디지털 TV 지상파로 사용되는 방송채널은 일반적으로 미리 지정되어 있으므로 디지털TV 지상파채널을 제외한 홈서버와 디바이스들간에 설정되는 동기 및 제어 채널의 주파수번호도 대부분 고정되어 있다.Each device of the present invention thus configured searches for a sync channel by examining a digital TV broadcast band of, for example, 54-698 MHz. Since the broadcasting channel used as the digital TV terrestrial wave is generally specified in advance, the frequency numbers of the synchronization and control channels set between the home server and the devices other than the digital TV terrestrial channel are mostly fixed.

각 디바이스들은 탐색된 동기채널을 이용하여 시간 및 주파수 동기를 획득하고 수신전력을 측정하는 단계(200)를 수행하게 된다. 각 디바이스들은 측정된 수신전력 정보를 도 4에 도시된 바와 같이 동기채널 프레임 구조를 이용하여 홈서버에 전송하는 단계(210)를 수행한다. Each device acquires time and frequency synchronization using the searched synchronization channel and performs a step 200 of measuring reception power. Each device performs a step 210 of transmitting the measured received power information to a home server using a synchronous channel frame structure as shown in FIG.

도 4에 도시된 동기채널 프레임 구조에서 역방향 프리엠블을 설정하지 않은 것은 홈서버와 디바이스들간에는 거리가 짧고 거의 디바이스들이 고정되어 있는 통신환경이기 때문에 프리엠블이 설정되어 있지 않다. 따라서 향후 실감방송서비스에서 디바이스들이 이동하는 형태로 서비스가 실현되면 역방향 프리엠블의 설정이 필요하게 된다.In the synchronous channel frame structure shown in FIG. 4, the preamble is not set because it is a communication environment in which the distance between the home server and the devices is short and the devices are almost fixed. Therefore, it is necessary to set up the reverse preamble when the service is realized in the form of moving devices in the real broadcast service in the future.

상기 디바이스들간의 시간동기화 단계(220)는 순방향 프리엠블을 이용하여 프레임동기를 획득하게 된다. 프레임동기 과정에서 획득된 프레임동기를 이용하여 다음 프레임 시작타임에 수신된 시각정보를 설정하게 된다. 따라서 각 디바이스들은 프레임동기를 획득한 후에 다음 프레임 시작타임에 동일한 시각정보를 설정함으로써 디바이스들간의 동기화를 실현하게 된다.The time synchronization step 220 between the devices acquires frame synchronization using a forward preamble. The time information received at the next frame start time is set using the frame synchronization acquired in the frame synchronization process. Therefore, each device achieves synchronization between devices by acquiring frame synchronization and then setting the same time information at the next frame start time.

상기 각 디자이스들은 영상채널의 연결시험 확인을 위해 Null 데이터를 수신하는 단계(230)를 수행하여 영상채널을 통해 영상데이터 및 시각정보를 수신하고 제어채널을 통해 실감데이터 및 시각정보를 수신하는 단계(240)를 수행한다.Each of the above-mentioned designers performs step 230 of receiving Null data for confirming a connection test of a video channel, receiving video data and time information through a video channel, and receiving sensation data and time information through a control channel (240).

상술한 바와 같이 본 발명은 실감방송시스템 홈서버(미디어게이트웨이)에 스펙트럼 센싱 기능을 설정하고 홈서버와 디바이스들간에 무선채널 연결에서 기존의 주파수 혼잡이 심각한 ISM대역의 활용이 아닌 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 활용하여 실감방송서비스를 수행한다.As described above, according to the present invention, a spectrum sensing function is set in a real-time broadcasting system home server (media gateway), and a wireless channel connection between a home server and a device is performed, And performs a real-time broadcasting service utilizing the digital TV broadcasting band.

또한, 본 발명은 기존의 디지털 TV, 즉 지상파 방송 시스템에 거의 간섭 영향을 미치지 않는 형태의 방송 주파수 활용 방안을 제공함으로써, 기존 실감방송 시스템에서 홈서버와 유선 또는 무선으로 연결되던 TV, 노트패드, 스마트폰을 포함한 실감재현장치들을 디지털TV 방송대역을 활용하여 홈서버와 모든 디바이스들을 무선으로 연결함과 더불어 디지털TV 방송대역을 활용하고 있는 기존 방송시스템에 간섭영향을 미치지 않으면서 가정이나 건물내의 실감방송서비스를 제공할 수 있게 된다.
In addition, the present invention provides a broadcasting frequency utilization scheme that does not substantially affect interference with an existing digital TV, that is, a terrestrial broadcasting system, so that a TV, a note pad, It is possible to wirelessly connect home server and all devices by utilizing digital TV broadcasting band, and to realize realistic reproduction devices including a smart phone, in addition to the existing broadcasting system utilizing digital TV broadcasting band, Thereby providing a broadcasting service.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. , Alteration, substitution or addition, etc.

300 : 영상채널 프레임 310 : 제어채널 프레임
320 : 동기채널 프레임 400 : 영상채널 멀티프레임
410 : 동기 및 제어 채널 멀티프레임300: video channel frame 310: control channel frame
320: Sync channel frame 400: Video channel multi-frame
410: Synchronization and control channel multi-frame

Claims (7)

다중 디바이스 실감방송에서의 무선방송채널 활용방법에 있어서,
a) 홈서버에서 수행되는 스펙트럼 센싱에 의한 빈채널을 탐색하는 단계와;
b) 상기 스펙트럼 센싱을 통하여 탐색한 빈채널들 중에 간섭량이 가장 적은 채널을 동기 및 제어 채널로 설정하는 단계;
c) 디바이스들의 수신전력 정보를 활용하여 홈서버의 송신전력을 결정하는 단계;
d) 홈서버는 제어채널을 통하여 디바이스들에게 시각정보를 전송하는 단계;
e) 홈서버는 영상채널을 할당하고 영상 채널을 통하여 Null Data를 전송하는 단계;
f) 홈서버는 MPEG-2 TS 패킷이 수신되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
g) 홈서버는 상기 MPEG-2 TS 패킷이 수신되면 할당된 영상채널을 통해 영상데이터 및 시각정보를 전송하고 제어채널을 통해 실감데이터 및 시각정보를 전송하는 단계를 포함하되,
상기 디바이스들은 54-698 MHz의 디지털TV 방송대역을 조사하여 동기채널을 탐색하는 것을 특징으로 하는 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법.
A method of using a wireless broadcast channel in a multi-device realistic broadcast,
a) searching for an idle channel by spectrum sensing performed in a home server;
b) setting a channel having the smallest interference amount among the idle channels searched through the spectrum sensing as a synchronization and control channel;
c) determining the transmission power of the home server using the received power information of the devices;
d) transmitting the time information to the devices through the control channel;
e) allocating a video channel to the home server and transmitting null data through the video channel;
f) determining whether an MPEG-2 TS packet has been received; And
g) receiving the MPEG-2 TS packet, transmitting the video data and the time information through the assigned video channel and transmitting the real time data and the time information through the control channel,
Wherein the devices search a digital TV broadcast band of 54-698 MHz to search for a sync channel.
제 1 항에 있어서,
상기 a) 단계는, 실감방송을 시작하기 이전에 홈서버와 디바이스들간에 빈 방송채널을 탐색하는 것으로 사용 중인 디지털 TV 방송채널을 인지하고, 홈서버 운용 공간과 시간 영역에서 디지털 TV채널로 사용하고 있지 않은 빈채널들을 탐색하는 것을 특징으로 하는 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법.
The method according to claim 1,
The step a) recognizes the digital TV broadcasting channel being used by searching for a blank broadcasting channel between the home server and the devices before the realistic broadcasting starts, uses the digital TV channel in the home server operating space and the time domain, Wherein the empty channels are searched for in the multi-device realistic broadcasting.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (d) 단계의 시각정보는, 디바이스들간의 시간동기를 맞추기 위하여 사용하는 것으로, 홈서버는 채널 프레임의 시작타임에 일치하는 시각정보를 디바이스들에게 전송하고, 각 디바이스들은 프레임동기를 획득한 후에 다음 프레임 시작타임에 이의 시각정보를 설정하며, 이의 시간정보에 의거하여 PTS(presentation time stamp) 타임을 할당하는 것을 특징으로 하는 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The time information in step (d) is used for synchronizing time synchronization between devices. The home server transmits time information corresponding to a start time of a channel frame to devices, and each device acquires frame synchronization Wherein the time information is set at a next frame start time, and a presentation time stamp (PTS) time is allocated based on the time information.
제 3 항에 있어서,
상기 (d) 단계의 시각정보는, 상기 홈서버에서 다음 프레임의 시작 타임에 일치하는 시각정보를 전송하고 각 디바이스들은 프리엠블을 이용하여 프레임동기를 획득하고 획득된 프레임동기에 의거하여 다음 프레임의 시작타임에 시각정보를 설정하여 영상 및 실감효과의 재현시간을 동기화하는 것을 특징으로 하는 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법.
The method of claim 3,
In the step (d), the home server transmits time information corresponding to the start time of the next frame, each device acquires frame synchronization using the preamble, and based on the obtained frame synchronization, And synchronizing the reproduction time of the video and the real effect by setting the time information at the start time.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 e) 단계는,
홈서버에서 영상채널의 데이터율과 다중영상 여부를 판단하여 영상 주파수 채널들을 할당하고 영상채널 연결시험으로 Null 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The step e)
Wherein the home server determines the data rate of the video channel and the multiplexed video, allocates the video frequency channels, and transmits null data through the video channel connection test, using the spectrum sensing in the multi-device realistic broadcasting.
제 5 항에 있어서,
상기 e) 단계에서, 실감방송서비스를 위해 홈서버와 디바이스들간에 두 개 이상의 방송주파수 채널의 할당되며, 하나의 주파수 채널은 동기 및 제어 채널로 할당하고 다른 한 개 이상의 채널은 영상채널들로 할당되는 것을 특징으로 하는 다중 디바이스 실감방송에서 스펙트럼 센싱을 이용한 무선방송채널 활용방법.
6. The method of claim 5,
In the step e), two or more broadcast frequency channels are allocated between the home server and the devices for real-time broadcast service, one frequency channel is allocated to the synchronization and control channels, and the other one or more channels are allocated to the video channels The method comprising the steps of: (a) receiving a broadcast signal from a broadcast station;
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